浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

浅谈曲线梁桥设计中应注意的几个问题

论文导读：近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀。关键词：曲线梁桥，设计，问题

近年来，随着我们交通事业和城市建设事业的蓬勃发展，由于受地形、地物的限制等诸多原因，城市立交和公路交叉工程等结构出现弯、坡、斜、异型等特点，曲线梁桥便应运而生。相比于直线梁桥，曲线梁桥对地形地貌的适应性较强。本文将对曲线梁桥设计中应注意的几个问题进行简要的探讨。 1.总体布置在进行曲线桥梁总体布置时，应考虑到两方面问题：（1）结构受力方面，要注意调整梁内的扭矩分布，控制扭矩峰值，使梁截面以及支座受力较均匀；（2）结构变形方面，要注意控制梁端纵横向变位及翘曲变形。使之符合规范要求。要得到这些结果，主要是靠调整跨径划分和处理边界条件。 1.1分孔问题因曲线梁桥其特殊的结构构造，其梁内侧支座反力较小甚至可能出现负值，为了避免可能出现梁端内侧支座“脱空”现象，可使内侧支座处于受压状态，并考虑给予一定的压力储备。达到此目的比较有效的方法是控制边跨跨径，使边跨跨径与中跨比较接近。当受实际条件限制，边跨跨径与中跨差距较大时，也可考虑采取其他一些措施，如调整边跨与中跨的自重等。 1.2支承方式（边界条件）曲线梁桥的支承方式一般分为两种类型：抗扭支承和独柱点铰支承。其中抗扭支承具有较强的抗扭能力，而独柱点铰支承具有墩位布设灵活的特点。一般在曲线梁桥的两端常用抗扭支承，此支承方式可有效地提高主梁截面的横向抗扭性能，保证桥梁横向稳定性；此外，在梁桥的中间支承处仅设置一个支座即为独柱点铰支承，这两种支承方式应用均较普遍。对于桥面宽度较宽或曲线半径较大的曲线梁桥，主梁截面的抗扭刚度降低，故设抗扭支承较采用点铰支承合理。对于桥面宽度较窄或曲线半径较小的曲线梁桥，由于上部结构常采用具有较大抗扭刚度的箱梁结构，一般将中间墩布置成独柱点铰支承。为了增大相邻两跨间的矢度，对于曲线半径较大的曲线梁桥，也可采用铰支承交替布置在桥轴线两侧的形式，能大大提高全桥抗侧倾能力。 2.上部结构曲线梁桥各截面处于“弯、剪、扭”的复合受力状态，其应力分布比直线梁桥复杂得多。因此，在截面设计时，要选择抗扭刚度大的截面形式，如箱形截面、空心板截面等；同时，要在桥跨范围内设置适量的横隔板，以加强截面横向刚度；在截面发生较大变化处，要设渐变段过渡，以减小应力集中效应。在进行配筋设计时，应充分考虑扭矩效应。与直线梁桥不同，曲线梁桥应在腹板侧面布置较多的受力钢筋，其截面上下缘钢筋也比同等跨径的直线梁桥数量多；另外，曲线梁桥除了要布设抗剪钢筋外，还要配置较多的抗扭箍筋。3．下部结构

曲线梁桥墩顶水平力分配比较复杂，且桥墩所受的外力方向常发生变化，因此，墩柱要尽量采用圆形截面；曲线梁桥墩柱受到纵、横向水平力作用，墩身最大弯矩应是两个方向的力矢量合成值；同一座桥墩各墩柱的轴力也可能有差异，因此要调整墩柱位置，使墩柱受力均匀，避免出现墩柱受拉的情况；在计算桩柱配筋量时，要分别验算各墩柱的内力，根据最不利组合进行配筋。在确

定桩长时，要以轴力较大的墩柱进行控制设计。 4.构造要求对曲线半径较小的曲线梁桥，预应力钢束产生的径向力很大，为了防止此力引起腹板崩裂和钢束崩出主梁，设计时可根据计算结果采用两种解决方式：（1）将曲线内侧的预应力钢束向外布置；（2）在腹板内设置足够的防崩钢筋。对于大曲率的曲线梁桥，如调整墩柱偏心后仍不能消除主梁扭转引起的支座负反力，则可根据扭转方向采取在主梁内侧或外侧加配混凝土的压重方式解决，亦可采用拉力支座解决。对于桥宽较窄的曲线梁桥，宜加大箱体宽度，减小悬臂宽度，以增大主梁抗扭性能。论文格式。曲线箱梁桥的横隔板设置要比直线梁桥有所加强，如果不适当的设置内横隔板，横断面的畸变引起的畸变应力可能会超过受弯正应力。论文格式。曲线梁桥因温度效应产生的位移因梁的平面弯曲已不是按直线变化，梁端伸缩缝应能满足纵、横双向变形要求，采用伸缩缝的伸缩量应比相同跨径的直线梁桥大。曲线梁桥钢筋布置要求使截面具有抗扭能力。论文格式。箱梁底板、顶板上下层横向钢筋及腹板箍筋要相互搭接，从而构成一个封闭的抗扭矩形。 5. 结束语综上所述，为了更好地增添城市景观、使桥梁服从路线的平面布置和提高交通枢纽的使用功能，应从实际情况出发，坚持实用、安全、经济和美观的设计原则，根据曲线梁桥的特性，注意曲线梁桥在进行总体布置（包括分孔和支承方式选择）、上部结构、下部结构和构造方面等设计中其拥有的各种独自特点。

参考文献 [1]项海帆．高等桥梁结构理论．北京：人民交通出版社，2001． [2]邵容光夏淦．混凝土弯梁桥北京：人民交通出版社，1994. [3]范立础．预应力混凝土连续梁桥．北京：人民交通出版社，1988.